JP2002160228A - メタクリル系樹脂注型品の製造方法 - Google Patents

メタクリル系樹脂注型品の製造方法

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JP2002160228A
JP2002160228A JP2000362075A JP2000362075A JP2002160228A JP 2002160228 A JP2002160228 A JP 2002160228A JP 2000362075 A JP2000362075 A JP 2000362075A JP 2000362075 A JP2000362075 A JP 2000362075A JP 2002160228 A JP2002160228 A JP 2002160228A
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JP
Japan
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monomer
methacrylic
methacrylic resin
casting
acrylate
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JP2000362075A
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Toyomitsu Shimizu
豊満 清水
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡やボイドのないメタクリル系樹脂注型品
を製造する方法を提供することである。 【解決手段】 メタクリル系単量体を注型装置に注入し
て重合し、厚さが25〜100mmのメタクリル系樹脂
注型品を製造するにあたり、前記メタクリル系単量体中
に溶存する酸素濃度を6.4mg/L以下にすることに
より、得られるメタクリル系樹脂注型品に気泡やボイド
が発生するのを防止した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に厚みの大きい
メタクリル系樹脂注型品の製造方法に関する。
【従来の技術】
【0002】メタクリル系樹脂は、透明性、耐候性等に
優れるという特性を有することから、その特性を利用し
て、看板、照明カバー、水槽、機械装置等の窓といった
多くの用途に使用されている。特に水族館等で使用する
大型水槽の用途では、厚さが25mm以上のものが要望
されている。
【0003】しかしながら、メタクリル系単量体を注型
重合して厚さが25mm以上の注型品を製造する場合に
は、注型品に気泡やボイドが発生することがよく知られ
ている。このような気泡やボイドは、メタクリル系樹脂
の特徴である透明性を損なわせるだけでなく、気泡やボ
イドが存在すると商品としての価値がなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、気泡やボイ
ドのないメタクリル系樹脂注型品を製造する方法を提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明にかかるメタクリル系樹脂注型品の製造方法
は、メタクリル系単量体を注型装置に注入して重合し、
厚さが25〜100mmのメタクリル系樹脂注型品を製
造するにあたり、前記メタクリル系単量体中に溶存する
酸素濃度を6.4mg/L以下にすることを特徴とす
る。すなわち、本発明者らは、メタクリル系単量体中に
溶存する酸素濃度を6.4mg/L以下にすることによ
り、気泡やボイドのない厚みの大きな注型品を得ること
に成功したものである。
【0006】本発明における前記メタクリル系単量体
は、減圧脱気により酸素濃度を6.4mg/L以下に低
減される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明におけるメタクリル系単量
体とは、メタクリル酸メチル単独、あるいはメタクリル
酸メチルを主成分とし他の共重合可能な単官能の単量
体、さらにはメタクリル酸メチルに可溶の重合体を含有
する単量体混合物である。
【0008】共重合可能な単量体としては、例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル、アクリル酸イソノニル等のアクリル酸アルキルエ
ステル類のほか、シクロへキシルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、フェニルメタクリレート、メタクリ
ル酸、無水マレイン酸、スチレン、アクリロニトリル、
シクロへキシルマレイミド、また多官能の単量体とし
て、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグ
リコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジ
オールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオー
ルジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパント
リ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテト
ラ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)
アクリレート、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アク
リレート、ジアリルフタレート等を例示することができ
る。これら共重合可能な単量体は耐熱分解性の向上等の
物性改良のために用いる。前記共重合可能な単量体は、
全単量体中50重量%以下、好ましくは20重量%以下
である。共重合可能な単量体が50重量%を超えると、
メタクリル系樹脂としての特性が損なわれるおそれがあ
る。
【0009】メタクリル系単量体に混合される重合開始
剤としては、メタクリル系樹脂の製造に用いられている
通常のラジカル重合開始剤を使用することができ、例え
ばラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオ
キシ2エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイ
ソブチレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−
ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ
アセテート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、
ジ−s−ブチルパーオキシカーボネート等の過酸化物系
開始剤や、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)等のアゾ系開始剤を例示することができる。
【0010】メタクリル系単量体には、用途に応じて公
知の添加剤、例えば連鎖移動剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、離型剤、染料、顔料、無機系充填剤、可塑剤等を
混合することも可能である。
【0011】本発明では、これらの成分よりなるメタク
リル系単量体混合物を、型の中に注入し重合する、いわ
ゆる注型重合を行う。ここでいう型とは、樹脂成形品の
形状に合わせた型をいい、例えば樹脂成形品が板状の場
合には、2枚の板材(ガラス板または金属板)と、これ
らの板材間に介在した軟質シール材と、2枚の板材を対
向状態で固定するクランプとから構成された、いわゆる
バッチ式のセル、あるいは対向配置された一対のステン
レス製エンドレスベルトを用いる連続式のセル等が挙げ
られる。セルの厚み、すなわち単量体が注入される前記
2枚の板材またはエンドレスベルト間の間隙は、所望の
厚さを有する樹脂板が得られるように調整される。な
お、前記した2枚の板材と軟質シール材とで囲まれた空
間内は空気または不活性ガスで満たしておくのが好まし
い。
【0012】注型重合時には、単量体中の酸素濃度が
6.4mg/L以下であることが必要であり、単量体中
の酸素濃度が6.4mg/Lを超えると、得られるメタ
クリル系樹脂注型品中に気泡やボイドが発生し、商品価
値がなくなる。一方、単量体中の酸素濃度の下限は特に
制限されるものではなく、該酸素濃度は少ないほど好ま
しい。
【0013】単量体中の酸素濃度の調整は、例えば前記
した重合開始剤等の添加成分を混合した単量体を注型装
置に注入する前に減圧脱気処理を行えばよい。減圧脱気
は圧力400torr以下の減圧下で行うのが好ましい。減
圧脱気の方法としては、例えば濡れ壁塔方式の連続脱気
方法やバッチ式の脱気方法等が採用可能である。単量体
中の酸素濃度は通常の溶存酸素計を用いて測定すること
ができる。
【0014】このようにして所定の酸素濃度以下に調整
されたメタクリル系単量体を注型装置に注入し、昇温し
て重合を開始する。重合条件は、使用する重合開始剤の
種類や単量体混合物の組成等によって変化するが、一般
には50〜100℃の範囲で数十時間重合を行う.重合
の進行に伴って重合熱により発熱する場合には、重合温
度を制御すべく冷却する必要がある。これらの加熱・冷
却方法としては、例えば温風または温水の温度を制御す
る方法が挙げられる。重合終了後、100〜130℃の
温度で熱処理し、ついで冷却して型から取り出しメタク
リル系樹脂注型品を得る。
【0015】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
のメタクリル系樹脂注型品の製造方法をより詳細に説明
する。なお、実施例および比較例で行った測定・評価方
法は以下の通りである。
【0016】(酸素濃度)セントラル科学(株)製の溶
存酸素計(UC12型)を使用して、単量体中の酸素濃
度を測定した。
【0017】(外観評価)得られた樹脂板を目視で観察
し、判定できる気泡やボイドが1個でも発見されたとき
は「気泡有り」とした。
【0018】実施例1 メタクリル酸メチル100重量部と、ラジカル重合開始
剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート(分子量216)0.009重量部と、離型剤とし
てジ−(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウ
ム0.05重量部とを加え攪拌混合した後、圧力300
torrの減圧下で30分間減圧脱気を行った。この単量体
混合物中の溶存酸素濃度を測定したところ、3.85m
g/Lであった。この単量体混合物を、あらかじめ空気
で満たされた2枚のステンレス板と軟質シール材とクラ
ンプとから構成された注型装置内に注入した。注型装置
の注入口をシールした後、エアーオーブンにより段階的
に昇温し、順に60℃×10時間、58℃×12時間、
62℃×7時間、67℃×5時間および75℃×5時間
のエアー温度雰囲気下で重合を行わせ、さらに120℃
×3時間で熱処理を行った後、40℃まで冷却した。注
型装置からメタクリル樹脂板(厚さ40mm、長さ15
0mm、幅150mm)を取り外し、外観を詳細に観察
した。その結果、樹脂板には気泡やボイドは発見されな
かった。
【0019】実施例2、3および比較例1、2 減圧脱気条件を変化させて、注型装置に注入する単量体
混合物中の溶存酸素濃度を変化させた以外は、実施例1
と同様にしてメタクリル樹脂板を得た。各実施例および
比較例における単量体混合物中の溶存酸素濃度および得
られたメタクリル樹脂板の外観観察結果を表1に示す。
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、気泡やボイ
ドのないメタクリル系樹脂注型品を安定的に製造するこ
とができる。得られるメタクリル系樹脂注型品は、近
年、厚みが大きく面積の大きな透明樹脂板が要望される
水族館用水槽等の用途に好適である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 33:00 B29K 33:00 B29L 7:00 B29L 7:00 C08L 33:12 C08L 33:12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メタクリル系単量体を注型装置に注入して
    重合し、厚さが25〜100mmのメタクリル系樹脂注
    型品を製造するにあたり、前記メタクリル系単量体中に
    溶存する酸素濃度を6.4mg/L以下にすることを特
    徴とするメタクリル系樹脂注型品の製造方法。
  2. 【請求項2】前記メタクリル系単量体は、減圧脱気によ
    り酸素濃度を6.4mg/L以下に低減される請求項1
    記載の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339401C (zh) * 2003-01-27 2007-09-26 三菱丽阳株式会社 甲基丙烯酸酯类浆料及树脂板的制造方法
KR20190048625A (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 엘지엠엠에이 주식회사 아크릴계 시트의 제조 방법

Cited By (3)

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